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Verfahren zum Bereiten von Betongemischen zur Herstellung von in Autoklaven zu behandelnden Formkörpern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bereiten von Betongemischen zur Herstellung von in Autoklaven zu behandelnden Formkörpern, bei welchem aus den Feststoffkomponenten, nämlich kieselsäurehältigem Zuschlag ungelöschtem gemahlenem Kalk und gegebenenfalls Zusätzen, sowie aus dem Anmachwasser in zwei aufeinanderfolgenden ArbeitsgängenGemischanteile bereitet und diese anschlie- ssend vermengt werden.
Es ist bekannt, für die Erzeugung von Quarzsandziegeln bestimmte Massen nach einem Verfahren herzustellen, das darin besteht, einen Anteil fein gemahlenen Quarzsandes mit ungelöschtem Kalk zu vermischen, das Gemisch bei erhöhter Temperatur und gegebenenfalls bei erhöhtem Druck mit Wasser zu behandeln, einen zweiten Anteil Quarzsand, gegebenenfalls unter Beifügung von Wasser, zu zerkleinern und dann das aus der Behandlung des Quarzsandes mit Kalk entstandene Reaktionsprodukt mit dem zerkleinerten Sand innig zu vermengen. Anstatt in fein gemahlenem Zustand kann der Sand des zweiten Anteiles auch grobkörnig dem Reaktionsprodukt zugesetzt und während des Vermengens eine Zerkleinerung herbeigeführt werden.
Während des Ablöschens des dem fein gemahlenen (ersten) Sandanteil zugemischten Kalkes kann bei normalem oder erhöhtem Druck Dampf über das Gemisch geleitet werden. Auch die aus Sand und Kalk bestehende Mischung kann während des Ablöschens gemahlen werden.
Als wichtiger Vorteil dieses Verfahrens wird angegeben, dass schon vor Herstellung der fertigen Masse, d. h. vor dem Vermischen des zweiten Anteiles fein gemahlenen Sandes mit Sand und Kalk, zwischen dem Kalk und dem feinen Sand, der als Bindematerial dient, eine Reaktion stattfindet, wobei angeblich die beim anschliessenden Brennen vor sich gehende Umwandlung des Quarzits in Tridymit oder Cristobalit erleichtert wird.
Bei einem bekanntgewordenen Verfahren zum Löschen von Kalksandmasse wird die in einem Vormischer aus den anteilsmässigen Mengen des grubenfeuchten Sandes, ungelöschten gemahlenen Branntkalkes und gegebenenfalls Zusatzwasser gemischter Masse auf ein Transportband gebracht und auf die- sem während des Transportes zum Pressenraum gelöscht. Alternativ kann das Transportband zu einem Silo führen, dem ein Nachmischer nachgeschaltet ist, von dem aus die Pressen beschickt werden.
Schliesslich ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinmassen vorgeschlagen worden, nach welchem die anteilsmässige Gesamtmenge des gemahlenen Branntkalkes miteinem Teil des erforderlichen Sandes und Anmachwassers in einer offenen Mischmaschine kurze Zeit gemischt, hierauf in einem offenen Behälter abgelöscht und anschliessend die noch fehlende Sandmenge beigemischt wird.
Die nach all diesen bekannten Verfahren gewonnenen Massen sind nur in geometrisch sehr einfach gestaltete Körper, z. B. Parallelepipede od. dgl., formbar, weil sie schlecht fliessen. Aber auch die Eigenschaften von in Autoklaven ausgehärteten Produkten aus derartigen Massen sind nicht in jeder Hin-
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sicht befriedigend. Masshaltigkeit, Dauerstandfestigkeit und Frostbeständigkeit lassen zu wünschen übrig bzw. schränken die erzielbaren Werte die Verwendbarkeit ein.
Ziel der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für ein Betongemisch, aus dem für eine nachfolgende Autoklavenbehandlung bestimmte Gegenstände geformt werden können, die geometrisch komplizierter gestaltet sind als bisher möglich war. Überdies sollen die aus den Autoklaven kommenden Gegenstände bessere Eigenschaften als bisher aufweisen.
Dieses Ziel lässt sich mit einem Verfahren der eingangs umrissenen Art erreichen, bei welchem erfindungsgemäss im ersten Arbeitsgang nur ein Teil des Kalkes mit Wasser sowie mit Anteilen der übrigen Feststoffkomponenten zu einem Gemischanteil vermengt und im zweiten Arbeitsgang diesem die Restanteile des Kalkes, z. B. 30 bis 4rP/o desselben, zusammen mit den Restanteilen der übrigen Gemischkomponenten zugemischt und die Formkörper vor dem vollständigen Abbinden des zuletzt beigemengten Kalkes geformt werden.
Bei diesem Verfahren sind alle technologischen Schwierigkeiten vermieden, die bisher aus einer zeitweilig wesentlich erhöhten Viskosität des Betongemisches entsprangen, die seine Formbarkeit erheb- lich beeinträchtigte. Auch aus der Volumenzunahme des Kalkes bei seiner Hydratation verursachte innere Spannungen, die zu mit Fehlern behafteten Gegenständen führen, treten nicht auf. Das Fliessvermögen des Betongemisches ist verbessert, so dass die Formgebung erleichtert ist bzw. komplizierter gestaltete Gegenstände geformt werden können.
Es ist ferner die Verwendung schnell löschenden Kalkes sowie eines höheren Kalkanteiles im Gemisch möglich, so dass sich zur Herstellung von Formkörpern grösserer Festigkeit notwendige Betongemische bereiten lassen oder mit weniger geeigneten Rohstoffen das Auslangen gefunden werden kann.
Die aus erfindungsgemäss bereiteten Betongemischen hergestellten, aus dem Autoklaven kommenden Gegenstände zeichnen sich durch eine grössere Dauerfestigkeit und Frostbeständigkeit sowie durch gute Masshaltigkeit aus.
Es hat sich in manchen Fällen, z. B. bei Verwendung langsam löschenden Kalkes, als vorteilhaft erwiesen, den im ersten Arbeitsgang hergestellten Gemischanteil, wie an sich bekannt, für eine bestimmte Zeit, z. B. 15 bis 30 min, abstehen zu lassen, bevor die weiteren Bestandteile der Gemischkomponenten zugemischt werden. Es empfiehlt sich, die Restanteile vor dem Beimengen zu dem zuerst hergestellten Gemischanteil zu vermischen und als Mischung beizumengen.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert.
Zur Herstellung eines Betongemisches werden in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen Gemischanteile bereitet, wobei die Mengenverhältnisse der Komponenten in dem einen Gemischanteil sich von den korrespondierenden Mengenverhältnissen im andern Gemischanteil unterscheiden.
Bei der Wahl dieser Verhältnisse kann berücksichtigt werden, dass es in den meisten Fällen zweckmässig ist, wenn der Kalkgehalt im zweiten Gemischanteil ungefähr 30 bis 401o (bezogen auf das aktive Calciumoxyd) des Gesamtgewichtes des Kalkes beträgt.
Bei bekannter erforderlicher Gesamtmenge eines Betongemisches von vorgegebener Zusammensetzung aus kalk-und kieselsäurehaltigem Bindemittel und Kalk (bezogen auf das aktive Calciumoxyd in der Mischung) im Hinblick auf die an den Beton gestellten Anforderungen, lässt sich die Menge des er-
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in welcher
X die Menge (in kg) der trockenen Komponenten im ersten Gemischanteil,
Al den Gehalt (in Prozent) an aktivem Calciumoxyd im ersten Gemischanteil,
B die berechnete Gesamtmenge (in kg) der trockenen Komponenten, die für die Bereitung der gesamten Betonmischung erforderlich sind,
A2 den Gehalt (in Prozent) an aktivem Calciumoxyd in dem zweiten Gemisch- anteil, welcher zu dem ersten unter gemeinsamem Verrühren hinzugegeben wird, und
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schung beigemischt.
In allen Fällen soll durch den Wassergehalt das Hydratationsabbinden und Erhärten von Kalk gewährleistet und dessen Verwandlung in Staubkalk verhindert werden.
Für die Regelung der Hydratationsprozesse von Kalk und der Strukturbildung des zementierten Stoffes werden erforderlichenfalls vorgewärmtes Wasser und Zuschläge verwendet, die einen positiven Einfluss auf den Hydratationsprozess von Kalk ausüben. Als Zuschläge können gemahlener Gipsstein, Sulfitalkoholschlempe und Calciumchlorid verwendet werden.
Der erste Gemischanteil wird zweckmässig stehen gelassen, um die Möglichkeit der Entstehung von Schäden in den Erzeugnissen auszuschalten, die mit der Hydratation von Kalk nach der Verdichtung der Betonmischung verbunden sind.
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Regel übersteigt die Stehzeit der Betonmischung nicht 15 bis 30 min. Während dieser Zeit ist in der Mischung der Prozess der intensiven Wärmeentwicklung abgelaufen, der durch die Hydratation des Kalkes bedingt ist, wobei die Betonmischung eine Koagulationsstruktur annimmt und ihre Viskosität wesentlich anwächst.
Beim Vermischen des vorher stehengelassenen Gemischanteiles mit dem restlichen Gemischanteil oder dessen Komponenten wird Wasser in einer Menge eingeführt, welche die Herstellung von Beton mit erforderlichem Fliessvermögen gewährleistet.
Unter bestimmten Bedingungen - bei Verwendung von schnell löschendem Kalk, Verlängerung des Vermischungsprozesses beim Herstellen des Gemischanteiles - kann die Notwendigkeit, den ersten Gemischanteil stehenzulassen, wegfallen und dieser Gemischanteil sofort mit dem übrigen Teil der Betonmischung oder deren Komponenten vermischt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus dichten Silikatbetonen gestattet es, Gemische mit verschiedenem Fliessvermögen zu erzeugen und ungelöschten Kalk einzusetzen, der durch verschiedene Eigenschaften nach der Löschzeit und dem exothermischen Effekt ausgezeichnet ist.
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hergestellt werden.
Nach solchem Verfahren können Erzeugnisse aus fein-und grobkörnigen Betonen, d. h. mit Zuschlagstoffen, wie Sand oder Gemische aus Sand mit einem gröberen Korn-oder Stückgut, z. B. Kies, Schotter, Keramsit, agglomerierte Schlacke u. a., und aus erfindungsgemäss bereiteten Kalk-Sand-Ge- mischen Silikatbetone dichter Struktur mit einer Festigkeit von z. B. 150 bis 500 kg/cm2 hergestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Bereiten von Betongemischen zur Herstellung von in Autoklaven zu behandelnden Formkörpern, bei welchem aus den Feststoffkomponenten, nämlich kieselsäurehältigem Zuschlag, ungelöschtem gemahlenem Kalk und gegebenenfalls Zusätzen, sowie aus dem Anmachwasser in zwei auf-
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mit Anteilen der übrigen Feststoffkomponenten zu einem Gemischanteil vermengt und im zweiten Arbeitsgang diesem die Restanteile des Kalkes, z. B. 30 bis 40% desselben, zusammen mit den Restanteilen der übrigen Gemischkomponenten zugemischt und die Formkörper vor dem vollständigen Abbinden des zuletzt beigemengten Kalkes geformt werden.